14.2.2　线反转法及C51程序设计

线反转法是通过两次端口电平的反转操作来检测按键输入，然后分别调用不同的按键处理子程序。这里以4×4矩阵式键盘为例进行介绍。

在使用线反转法时，矩阵式键盘的电路结构如图14.5所示，其中应将矩阵式键盘的行线和列线通过上拉电阻接正电源。

1.线反转法的流程

线反转法的流程图，如图14.6所示。利用线反转法的具体操作步骤如下。

图　14.5　线反转法原理图

图　14.6　线反转法的流程图

（1）将行线作为输出线，列线作为输入线。置输出线全部为“0”，此时列线中呈低电平“0”的为按键所在的列，如果全部都不是“0”，则没有按键按下。

（2）延时10ms左右的时间，然后将第一步反过来，即将列线作为输出线，行线作为输入线。置输出线全部为“0”，此时行线中呈低电平“0”的为按键所在的列。至此，便确定了按键的位置（X，Y）。这样，既实现了延时去抖动，又可以得到键值。

（3）按键程序处理。根据按键的键值，执行相应的程序处理子程序。有的时候，为了保证一次按键只执行一次程序处理，可以判断按键是否释放，如果按键释放则再次开始按键反转检测操作。

线反转法从本质上来说也是一种扫描法。在实际使用过程中，扫描法需要逐列扫描查询，根据键的位置不同，每次查询的次数不一样。如果按下的键位于最后一列时，则要经过多次扫描查询才能获得该按键的位置。而采用线反转法，无论被按的按键处于第一列还是最后一列，都只需要经过两步便可以获得此按键的位置。因此，线反转法更加方便。

2.线反转法C51程序设计

这里假定8051单片机P1端口外接矩阵式键盘，矩阵式键盘的列线（Y0～Y3）接单片机P1.0～P1.3，而行线（X0～X3）接P1.4～P1.7。在C51语言中，采用线反转法的键盘子程序示例如下。

int KeyScan（void）

{

int key；//定义键值

P1=0x0F；//列线输入

delay（）；//延时，用于去抖动

temp=P1；//读P1端口

temp=temp＆0x0F；//获取列值

temp=～（temp|0xF0）；

if（temp==1）//根据列值，为key赋值

key=0；

else if（temp==2）

key=1；

else if（temp==4）

key=2；

else if（temp==8）

key=3；

else

key=16；

P1=0xF0；//反转，行线输入

delay（）；//延时，用于去抖动

temp=P1；//读P1端口

temp=temp＆0xF0；//获取行号

temp=～（（temp＞＞4）|0xF0）；

if（temp==1）//根据行号，为key赋值

key=key+0；

else if（temp==2）

key=key+4；

else if（temp==4）

key=key+8；

else if（temp==8）

key=key+12；

else

key=16；

return key；//返回按键键值

}

在该程序中，首先置P1列线为输入，然后读端口P1并获取列号。接着，置P1行线为输入，然后读端口P1并获取行号。最后返回按键的键值。

在程序中可以循环调用该子程序来检测按键的输入，进而根据返回的键值来执行相应的程序处理。在按键处理子程序中，同样应该尽可能占用少的CPU运行时间，以满足实时准确响应按键请求的目的。